モジュラーコンテナ型スマート変電所の信頼性向上策実施に関する研究

1 方案实施策略
1.1 深化调查研究

在建造预制舱式变电站之前，需要对当地的工作条件进行详细调查，明确建设规模和目标，评估现有电力设施，规划项目，弥补基础设施的不足，并调整建设节奏。同时，控制成本以避免项目停工。

1.2 强化结构建设

在推广过程中，需要多维度优化。设计与施工应兼顾安全性和实用性，并融入创新思维。预制变电站的机柜采用一体化焊接结构。底盘、框架等经过防腐处理，以确保长期耐用；双层结构+隔热设计控制温度，聚氨酯保温和六度防腐工艺有助于提高性能。防腐图如图1所示。

机柜采用高质量冷轧钢板壳体，具有足够的机械强度。最小顶载为2500N/m²；可承受外部机械冲击能量20J，相应的防护等级符合GB/T 20138规定的IK10标准。同时，满足水平加速度0.3（g）和垂直加速度0.15（g）的抗震要求，并获得了中国地震局工程力学研究所颁发的抗震报告。

1.3 内部控制环境的优化

模块化智能预制舱变电站尽管具有高度灵活性，但仍需关键优化内部控制环境。内部应采用简洁的控制模式：增强控制功能的响应速度，预测并消除风险，同时适应操作人员的习惯，以实现更快的系统反馈。

例如，结构使用“双层金属板+单层金属装饰板”，采用冰箱式保温技术填充聚氨酯泡沫，并对门窗应用断热保温（如图2所示），从物理层面优化环境。

考虑到气候和环境，在恶劣地区（重风沙、极寒、高污染），预制舱采用微正压防尘技术。舱内压力保持在1.05×外部压力，以防止灰尘、湿气和凝露，确保设备稳定。

微正压空调集成微正压和空调系统。它向密封舱提供清洁空气，使内部压力略高于外部；通过门窗缝隙流出的空气阻止灰尘进入，创造无尘环境。空调还调节温度和湿度以保持恒定。在冬季低温下，作为工业空调，它可以在-30°C启动，通过电辅助加热和舱体的良好保温性能，维持适宜的内部工作环境。

1.4 改进设计细节

模块化智能预制舱变电站通过细节设计优化功能，使用符合规定的材料，带来显著的好处。

(1) 照明系统
在巡检通道中安装防爆LED走廊灯，两端设有自启动应急灯以应对停电情况。单元柜内设置检查灯，开关位于操作面板上。

(2) 母线和电缆
对于穿过舱顶的母线，夹具、门板/框架使用非磁性材料（不锈钢/铝）以避免涡流。一次和二次电缆分别铺设在密封通道中：一次通道使用双层镀锌板+硅酸铝保温（A级防火），匹配电缆布局。二次使用金属桥架，考虑抗干扰和屏蔽。

(3) 沉降应对
沉降容易损坏大电流硬母线。因此，采用全绝缘分段实心母线。布线预留软连接节点和应力释放弯头以补偿张力并保持绝缘。

1.5 创新维护机制

运行维护模式应与模块化特点和舱体功能相匹配，确保安全、稳定并快速排除故障以进行升级。

1.5.1 护栏和舱体梯子

对于多层变电站的建设，在二层舱周围安装防护护栏。舱体梯子规格：梯级与护栏基座齐平；梯级为网格型（坡度>55°，宽度<250mm，梯级间距>300mm），两侧配备扶手（见图3）。

1.5.2 为机柜设备预留测试开口

机柜型设备预留测试开口用于测试工具的安装和耐压试验。日常检查/维护使用内部通道（宽度≥1200mm）；维修时打开对面的检修门。安装紧急逃生平台—人员在紧急情况下撤离到该平台并滑下。

预留间隔，机柜设计留有GIS扩展的空间（考虑可靠性和易用性）。顶盖分为4个模块。扩展时，移除相关盖板，将扩展的GIS吊入机柜并组装。

2 发展趋势

模块化智能预制舱变电站需要创新发展：控制系统集成智能化、自动化和大数据技术，突破传统控制的限制，准确定位和解决故障；加强安全保护，识别外部影响（如防雷），并改进极端灾害的演练。

3 结论

模块化智能预制舱变电站可以解决传统建设中的问题，并支持长期优化。未来，技术体系需要完善，整合建设技术、设备和管理；在推广过程中，与现有的电力项目和系统对接，实现可持续发展。